printf 会导致未定义的行为吗？ [复制]答案

【问题标题】：Can printf result in undefined behavior? [duplicate]printf 会导致未定义的行为吗？ [复制]
【发布时间】：2014-04-25 07:50:36
【问题描述】：

int main() 
{
  unsigned int i = 12;
  printf("%lu", i); // This yields a compiler warning
}

在 32 位平台上，使用 printf 和使用 %lu 的 int 会导致垃圾吗？

【问题讨论】：

标签： c++ c

【解决方案1】：

仅声明“32 位平台”并不意味着 int 和 long 以及它们的 unsigned 对应物都具有 32 位。

所以是的，如果 unsingned long（%lu 的用途）比 unsigned int 长，确实会发生这种情况。

但即使长度相等，类型也不兼容，所以形式上它是未定义的行为。

【讨论】：

如何模拟这种情况？
你说得对 (-> +1 ) 但几乎所有当前的编译器都是如此。
在LP64 (en.cppreference.com/w/cpp/language/types) 中，long 是 64 位，int 是 32 位。
LP64 不是 32 位平台。我从未见过 long 和 int 不是 32 位的 32 位平台，而且我的大部分工作都是在 32 位平台上进行的：Sparc、HP/PA、Power PC，甚至在过去几年中的一些 Intel。而且，在 32 位模式下，int 和 long 都是 32 位。
这是错误的解释。该标准要求%lu 与unsigned long 类型匹配。 unsigned long 和 unsigned int 类型即使具有相同的宽度也不相同，即使它们传递一个给另一个也是未定义的行为。

【解决方案2】：

如果需要的类型和给定的类型不兼容，你有未定义的行为。编译器完全合法传递 vararg 时将类型信息与值一起传递，并且在va_arg 中利用它（虽然我不知道有哪个，可能是历史原因）。

至于您的具体情况的实际效果，"%lu" 期望一个无符号长。唯一的其他类型是兼容是长的，然后只有当实际值 long 是非负的。传递int 是未定义的行为，尽管它可能有效。（在大多数 32 位平台上， int 和 long 具有相同的大小和表示形式。）

【讨论】：

如果 int 是 4 字节，long 8 字节，这真的会导致未定义的行为吗？
@bryantism 结果确实是未定义的。 “看起来工作”是一种有效的未定义行为。但是，是的，在 int 和 long 具有不同表示的平台上，您更有可能看到明显奇怪的东西。
@bryantism 即使int 和long 都是4 个字节，行为也未定义。如上所述，实现可以将类型信息与值一起传递，并在va_arg 中使用它来确保传递了正确的类型。
@BoBTFish 如果平台是 little endian，并且没有其他 varargs，它似乎仍然可以工作（当然，它仍然是完全未定义的行为）。

【解决方案3】：

老实说，我不明白为什么要使用 %lu 代替 %u，因为您使用的是 int。

%lu 应该（在其非常基本的解释中）用于 unsigned long。

如果您的编译器对 int 和 long 使用不同的存储大小（当然在 99% 的情况下会这样做），它很可能会打印垃圾。

例如，根据 C 标准，就存储大小而言，unsigned int 是“至少 16 位大小”。而 unsigned long 是“至少 32 位大小”。

现在，让我们以 16 位 int 和 32 位 long 为例，并考虑一个非典型示例，在您运行程序时内存全部归零。

你的值 12 在内存中表示为：

00000000 00001100

如果你用 %u 打印会得到 12：

如果指示 printf 打印为 %lu 会导致 printf 占用的内存为：

00000000 00001100 00000000 00000000

对应786432的long值

编辑：将变量的值传递给 printf 函数（而不是变量的指针（和大小））使代码无论如何都可以工作。我之前的“解释”主要是解释为什么提出警告以及为什么它“通常”是一种错误的方法。

【讨论】：

我不同意在 99% 的情况下，long 和 int 具有不同的大小。在我见过的所有 32 位平台上，它们的大小都相同。
当然，关于printf 的问题更复杂，但在最常见的平台（基于英特尔）上，整数是小端的，所以按字节计算，他的 12 将是 0C 00（在16 位）或 0C 00 00 00（32 位）。
谢谢，之前没在意这种问题，直到今天遇到这个问题，在生产代码调试日志中确实打印了一个垃圾值，可能是我们的gcc太老了……
James，例如在我的 I7，64 位 Linux 发行版上，int 的大小是 4，long 的大小是 8。老实说，我确认我之前所说的，大多数的时候他们是不同的。尝试制作一个简单的 sizeof(int) 和 sizeof(long) 会报告差异。
@MaurizioBenedetti 是的，64 位 Linux 通常有不同的 int 和 long 大小，但在 Windows 上，即使在 64 位下它们也是相同的。 OP 还专门讨论了 32 位平台，它们几乎在所有地方都是相同的。所以我不会说他们 99% 的时间都是不同的。